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Le soluzioni di serraggio intelligenti risolvono i rischi nascosti legati a problemi di gestione termica

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Le soluzioni di serraggio intelligenti risolvono i rischi nascosti legati a malfunzionamenti nella gestione termica

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Con la rapida evoluzione dei veicoli a nuova energia verso autonomie maggiori, potenza più elevata e maggiore efficienza termica, la stabilità, la precisione e l’affidabilità dell’intero sistema di gestione termica del veicolo sono diventate elementi fondamentali per garantire l’autonomia, l’esperienza di guida e la sicurezza operativa del veicolo.

All’interno di questa architettura di gestione termica, la pompa dell’acqua di circolazione dei veicoli a nuova energia svolge le funzioni fondamentali di circolazione del liquido di raffreddamento e controllo della temperatura di dissipazione del calore. Si tratta di un componente di precisione chiave che garantisce il funzionamento stabile della batteria, del motore e dei sistemi di controllo elettronico: il sistema “tre-elettrico”. La sua precisione di assemblaggio, la tenuta e la stabilità strutturale determinano direttamente le prestazioni di gestione termica del veicolo. Nel processo di produzione in serie e di assemblaggio delle pompe dell’acqua, la fase di serraggio dei bulloni riveste un’importanza fondamentale ed è anche l’anello critico più soggetto a difetti di qualità nascosti.

Le attrezzature di serraggio tradizionali presentano processi rigidi e una precisione limitata, il che le rende incapaci di adattarsi alla struttura di collegamento composita (morbida-dura) delle pompe per veicoli a nuova energia. Ciò porta facilmente ad anomalie di serraggio quali superamento della coppia, decadimento della coppia, viti allentate, danneggiamento della filettatura e forza di serraggio insufficiente. L’uso a lungo termine può causare l’allentamento dei bulloni e perdite di liquido di raffreddamento, portando in ultima analisi a guasti nella gestione termica del veicolo e a problemi di surriscaldamento nel sistema «tre elettrici». Pertanto, l’ottimizzazione e l’aggiornamento dei processi di serraggio intelligenti per risolvere i punti critici dell’assemblaggio delle pompe dell’acqua dei veicoli a nuova energia rappresentano una misura fondamentale per gli attuali produttori di componenti per veicoli a nuova energia al fine di migliorare la qualità, aumentare l’efficienza e controllare rigorosamente la qualità.

I. Principali difficoltà di processo e rischi per la qualità nell’assemblaggio delle pompe dell’acqua per veicoli a nuova energia

Rispetto alle tradizionali pompe dell’acqua dei veicoli con motore a combustione interna, le pompe di raffreddamento per veicoli a nuova energia presentano un design strutturale più preciso, che spesso impiega una struttura composita con un collegamento rigido dell’alloggiamento metallico e un collegamento flessibile dei componenti in plastica. Le proprietà fisiche, i limiti di sollecitazione e il rimbalzo delle sollecitazioni di questi due materiali differiscono in modo significativo, richiedendo requisiti di processo distinti per quanto riguarda la velocità di serraggio, il metodo di applicazione della coppia, le fasi di serraggio e la precisione finale di serraggio. I processi di serraggio tradizionali a modalità singola non sono in grado di adattarsi a questa struttura differenziata, diventando un collo di bottiglia primario nella produzione dell’assemblaggio delle pompe e generando numerosi problemi di qualità nella produzione di massa. Si tratta di un punto critico comune nel processo di serraggio delle pompe per le nuove energie in tutto il settore.
Il problema principale e più critico è il controllo improprio della coppia, che rappresenta anche il problema di processo più frequente nell’assemblaggio delle pompe per le nuove energie. Negli scenari di assemblaggio con collegamento rigido dell’alloggiamento metallico, le attrezzature tradizionali utilizzano spesso un metodo di serraggio unico ad alta velocità. Dopo che la vite entra rapidamente in contatto con la superficie, l’attrezzatura non riesce a frenare in tempo, causando facilmente un superamento della coppia. Ciò comporta che la coppia di serraggio finale superi lo standard di processo, portando non solo a una precisione di assemblaggio al di sotto degli standard, ma anche a microdeformazioni dell’alloggiamento metallico, danneggiando la struttura di tenuta e creando rischi di perdite nascoste. Al contrario, per le strutture a collegamento morbido dei componenti in plastica, la caratteristica intrinseca di rimbalzo delle sollecitazioni del materiale porta a un decadimento irreversibile della coppia dopo il serraggio. Anche se la coppia iniziale soddisfa lo standard, la successiva riduzione della coppia e una forza di serraggio insufficiente possono verificarsi come un errore di serraggio nascosto. Le ispezioni manuali di routine e il campionamento standard delle attrezzature sono spesso insufficienti per un rilevamento accurato, rendendo facile che prodotti difettosi passino ai processi successivi.

In secondo luogo, i difetti di assemblaggio delle filettature, come viti fluttuanti e filettature danneggiate, sono molto diffusi ed estremamente difficili da rilevare e controllare. I difetti di viti fluttuanti nell’assemblaggio delle pompe per le nuove energie rientrano principalmente in due categorie: in primo luogo, la coppia di serraggio finale raggiunge il valore standard, ma la vite non entra a pieno contatto con la superficie di montaggio, lasciando un leggero gioco di assemblaggio; in secondo luogo, la vite entra in contatto con la superficie ma non riesce a generare una forza di serraggio di bloccaggio efficace: l’assemblaggio appare intatto ma è funzionalmente completamente difettoso. Le filettature danneggiate, d’altra parte, comportano l’usura o il danneggiamento delle filettature durante il serraggio, rendendo direttamente inefficace la funzione di bloccaggio del bullone. Questi due tipi di anomalie di serraggio sono difficili da identificare a occhio nudo o con apparecchiature di rilevamento standard, il che comporta un tasso molto elevato di mancati rilevamenti. Una volta installati nei veicoli, possono facilmente causare guasti post-vendita su larga scala, con gravi ripercussioni sulla reputazione del marchio del costruttore automobilistico.

Ancora più grave è il fatto che un serraggio difettoso della pompa possa innescare una serie a cascata di rischi per la sicurezza di guida. Durante il funzionamento dei veicoli a nuova energia, le vibrazioni della carrozzeria e le mutevoli condizioni operative sottopongono la pompa a continui carichi dinamici. Se la forza di serraggio dei bulloni è insufficiente, questi ultimi potrebbero allentarsi o staccarsi gradualmente, causando direttamente perdite di liquido di raffreddamento e guasti al circuito di raffreddamento. Senza una dissipazione termica tempestiva, il sistema «tre-elettrico» può subire guasti quali il surriscaldamento della batteria, la riduzione della potenza del motore ed errori di controllo elettronico. Ciò non solo riduce significativamente le prestazioni del veicolo e accorcia la durata dei componenti principali, ma può anche, nei casi più gravi, portare a un surriscaldamento incontrollato della batteria, creando gravi rischi per la sicurezza di guida. Ciò dimostra chiaramente che la qualità del processo di serraggio della pompa dell’acqua determina direttamente la stabilità operativa del sistema di gestione termica del veicolo a nuova energia e la sicurezza complessiva del veicolo.

II. Requisiti di aggiornamento dei processi chiave per il settore dell’assemblaggio delle pompe per veicoli a nuova energia

Di fronte ai vari punti critici relativi al serraggio delle pompe per veicoli a nuova energia, l’industria produttrice di componenti per veicoli a nuova energia si sta allontanando dalle modalità di serraggio tradizionali, estese e uniformi. Con la diffusione della produzione intelligente e della produzione snella, il settore ha fissato standard più elevati per i processi e le attrezzature intelligenti di serraggio delle pompe, concentrandosi su quattro direzioni fondamentali: alta precisione, intelligenza, tracciabilità e adattabilità alla produzione di massa, al fine di allinearsi pienamente agli standard di assemblaggio dei componenti di precisione per veicoli a nuova energia.

In primo luogo, vi è la necessità di processi di serraggio flessibili con adattamenti differenziati. Le attrezzature devono essere in grado di configurare strategie di serraggio specifiche sia per i collegamenti rigidi in metallo che per quelli flessibili in plastica, affrontando rispettivamente i problemi di superamento della coppia e di decadimento della coppia, al fine di ottenere un bloccaggio preciso su tutte le strutture.

In secondo luogo, è necessario un controllo intelligente degli errori durante l’intero processo. Per anomalie frequenti quali viti allentate, filettature danneggiate, deviazioni di coppia e serraggi ripetuti, il sistema dovrebbe consentire il monitoraggio in tempo reale, avvisi automatici e lo scarto dei pezzi difettosi, eliminando i difetti di assemblaggio alla fonte e riducendo gli errori umani e le mancate rilevazioni.

In terzo luogo, è necessario un sistema completo di tracciabilità a ciclo chiuso dei dati. Questo deve soddisfare i requisiti di produzione intelligente e gestione della qualità dei costruttori automobilistici, conservando tutti i dati fondamentali relativi al serraggio durante l’intero processo per supportare la revisione del processo, la tracciabilità della qualità, l’ottimizzazione dei parametri e il miglioramento continuo dell’uniformità dell’assemblaggio.

In quarto luogo, è necessaria un’adattabilità alla produzione di massa leggera. Per adattarsi alle caratteristiche di cambio rapido di linea e produzione flessibile nelle linee dedicate alle nuove energie, le attrezzature devono garantire un’elevata compatibilità, una semplice implementazione e una manutenzione agevole, riducendo i costi di aggiornamento e modifica delle linee di produzione.

III. Utensili di serraggio intelligenti della serie TTC di Danikor: una soluzione dedicata all’assemblaggio delle pompe

Affrontando i punti critici dell’assemblaggio della struttura composita morbida-rigida nelle pompe per veicoli a nuova energia e i rigidi requisiti della produzione di massa, gli utensili di serraggio con sensori della serie TTC di Danikor sfruttano una tecnologia di rilevamento di alta precisione e strategie di serraggio flessibili e configurabili. Risolvano con precisione le sfide del settore, quali scarsa precisione di serraggio, frequenti anomalie di coppia, difetti nascosti ricorrenti e difficile tracciabilità della qualità nell’assemblaggio delle pompe per veicoli a energia nuova. Sono diventati una soluzione di serraggio intelligente di riferimento per l’assemblaggio in produzione di massa di pompe di gestione termica, ventole di raffreddamento e componenti valvolari per veicoli a energia nuova.

L’utensile di serraggio intelligente Danikor TTC supporta strategie di serraggio multidimensionali personalizzabili per soddisfare i requisiti di assemblaggio differenziati sia delle strutture di collegamento morbide che di quelle rigide nelle pompe per le nuove energie.

Per gli alloggiamenti metallici rigidi, impiega il processo in due fasi preferito dal settore: “serraggio iniziale ad alta velocità + serraggio finale a bassa velocità”. La fase ad alta velocità garantisce un rapido inserimento delle viti per migliorare l’efficienza produttiva, mentre la fase a bassa velocità applica con precisione la coppia target, prevenendo in modo efficace il superamento della coppia e garantendo l’accuratezza del serraggio e l’integrità strutturale dell’alloggiamento.

Per i componenti in plastica con connessioni morbide, utilizza una strategia di serraggio in più fasi che allevia gradualmente le sollecitazioni di assemblaggio. Ciò sopprime efficacemente i difetti di decadimento della coppia dopo il serraggio, mantenendo stabile la forza di serraggio effettiva dei bulloni e risolvendo completamente il problema dei guasti nascosti di serraggio nei collegamenti morbidi. L’apparecchiatura è inoltre dotata di modelli preimpostati di strategie di serraggio, che consentono un rapido passaggio tra diverse condizioni di lavoro per adattarsi alle esigenze di produzione di massa flessibile e multivarietà delle pompe per le nuove energie.

Per quanto riguarda il controllo intelligente degli errori durante l’intero processo, l’apparecchiatura impiega in modo innovativo un meccanismo di valutazione duale della coppia che combina i dati dei sensori e quelli di corrente, verificando la conformità della coppia di serraggio da due dimensioni per eliminare gli errori di rilevamento inerenti alle modalità di valutazione singola. L’attrezzo supporta la personalizzazione dei parametri fondamentali del processo, tra cui coppia, angolo, pendenza di serraggio e intervalli tra i passi. Consente di attivare con un solo clic funzioni specializzate di monitoraggio delle anomalie relative a filettature fluttuanti, filettature danneggiate, riserraggio, deviazione di coppia e serraggio a vuoto. Ciò consente l’identificazione completamente automatizzata di vari difetti di serraggio durante il processo di assemblaggio delle pompe, eliminando la necessità di complesse regolazioni manuali e riducendo significativamente la complessità operativa e l’errore umano. Ciò assicura un controllo intelligente degli errori e lo scarto automatico dei difetti durante l’intero processo di serraggio, garantendo la qualità dell’assemblaggio delle pompe per le nuove energie fin dalla fonte.

Ai fini della tracciabilità dei dati nella produzione intelligente, l’utensile di serraggio Danikor TTC è in grado di raccogliere e registrare integralmente in tempo reale i dati fondamentali durante l’intero processo di serraggio della pompa, tra cui pendenza, coppia, angolo, fasi di serraggio e tempo di produzione. Carica automaticamente questi dati nel MES (Manufacturing Execution System) per creare un sistema di tracciabilità dei dati a catena completa. I responsabili di produzione possono accedere ai dati di serraggio in qualsiasi momento e sovrapporre le curve storiche di serraggio a fini di confronto e analisi. Ciò non solo consente una tracciabilità precisa dei dati di serraggio di ogni bullone per soddisfare i rigorosi standard di gestione della qualità dei costruttori automobilistici, ma fornisce anche un supporto dati accurato per l’iterazione dei processi, l’ottimizzazione dei parametri e l’analisi dei difetti, migliorando continuamente l’uniformità dell’assemblaggio e la resa produttiva delle pompe per veicoli a nuova energia.

IV. Conclusione

In quanto componente di precisione fondamentale del sistema di gestione termica, la qualità dell’assemblaggio mediante serraggio della pompa dell’acqua dei veicoli a nuova energia costituisce la base per il funzionamento stabile dell’intero sistema di gestione termica del veicolo ed è direttamente correlata alla sicurezza del sistema “tre elettrici” e alla durata complessiva del veicolo. Le attrezzature di serraggio tradizionali, con i loro processi rigidi, la precisione insufficiente, le scarse capacità di prevenzione degli errori e la mancanza di tracciabilità dei dati, non sono più in grado di soddisfare le esigenze di assemblaggio in produzione di massa ad alta precisione e affidabilità dei veicoli a nuova energia.

Gli utensili di serraggio intelligenti con sensore della serie Danikor TTC risolvono con precisione le principali sfide di assemblaggio relative alle pompe per veicoli a nuova energia, quali superamento della coppia, decadimento della coppia, viti allentate, filettature danneggiate e forza di serraggio insufficiente. Essi eliminano alla radice i rischi per la qualità e la sicurezza quali l’allentamento dei bulloni, le perdite di liquido di raffreddamento e i guasti alla gestione termica. Fornendo una soluzione di serraggio intelligente completa per le pompe dei veicoli a nuova energia e i componenti di precisione per la gestione termica, la serie TTC di Danikor contribuisce a migliorare la produzione dei componenti per veicoli a nuova energia, orientandola verso una maggiore precisione, intelligenza, tracciabilità e produzione snella.